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Mémento technique du bâtiment les outils CETE Nord Picardie pour le chargé d’op

Mémento technique du bâtiment les outils CETE Nord Picardie pour le chargé d’opération de constructions publiques Les toitures Certu MEMENTO TECHNIQUE DU BATIMENT pour le chargé d’opération de constructions publiques. LES TOITURES Juillet 2003 Ministère de l'Équipement, des Transports, du Logement, du Tourisme et de la Mer. Centre d’études sur les réseaux, les transports, l’urbanisme et les constructions publiques. Certu 3 SOMMAIRE 1. LES ENJEUX................................................................................................................. 5 2. GENERALITES SUR LES TOITURES........................................................................ 6 3. LES CHARPENTES...................................................................................................... 6 3.1. Les charpentes en bois................................................................................................ 6 3.2. Les charpentes métalliques......................................................................................... 8 3.3. Les charpentes légères à poutrelles en I ..................................................................... 8 4. LES TOITURES INCLINEES ....................................................................................... 9 4.1. Les couvertures en petits éléments............................................................................. 9 4.1.1. Les ardoises naturelles...................................................................................... 10 4.1.2. Les tuiles........................................................................................................... 10 4.1.3. Points de vigilance ........................................................................................... 11 4.2. Les couvertures en grands éléments......................................................................... 12 4.2.1. Couvertures en plaques métalliques................................................................. 12 4.2.2. Couvertures en feuilles et longues feuilles métalliques ................................... 14 4.2.3. Points de vigilance ........................................................................................... 14 4.3. Le choix d’un matériau de couverture...................................................................... 15 5. LES TOITURES TERRASSES ................................................................................... 16 5.1. La classification des toitures terrasses en fonction de leur accessibilité et de leur utilisation.............................................................................................................................. 16 5.2. Conception globale................................................................................................... 17 5.3. Les matériaux employés et leurs particularités d’emploi......................................... 18 5.3.1. L’élément porteur ①......................................................................................... 18 5.3.2. Le pare-vapeur ②.............................................................................................. 19 5.3.3. L’isolant thermique ③...................................................................................... 19 5.3.4. Le système de liaisonnement du revêtement d’étanchéité à l’isolant P ......... 20 5.3.5. Le revêtement d’étanchéité Q.......................................................................... 21 5.3.6. La protection du revêtement d’étanchéité R.................................................... 25 5.4. Les points singuliers des toitures-terrasses............................................................... 26 5.4.1. Leur rôle important dans la qualité................................................................... 26 4 5.4.2. Différents types de points singuliers ................................................................ 27 5.4.3. Implantation et espacement entre ces points singuliers.................................... 28 5.5. Les toitures jardins et les toitures végétalisées......................................................... 29 5.5.1. Généralités........................................................................................................ 29 5.5.2. Constitution d’une toiture terrasse jardin ou végétalisée ................................. 31 5.5.3. Entretien spécifique des toitures terrasse jardin ou végétalisées...................... 32 5.6. L’entretien des toitures terrasse................................................................................ 32 5.6.1. Nécessité de l’entretien .................................................................................... 32 5.6.2. Fréquence et teneur .......................................................................................... 33 5.7. La réfection des toitures-terrasse.............................................................................. 34 6. L’Évacuation DES EAUX PLUVIALES..................................................................... 35 6.1. Les gouttières ........................................................................................................... 35 6.2. Les chéneaux ............................................................................................................ 36 6.3. Les descentes d’eaux pluviales................................................................................. 36 6.4. L’entretien ................................................................................................................ 37 6.5. La génoise................................................................................................................. 37 7. GLOSSAIRE................................................................................................................ 39 8. BIBLIOGRAPHIE ET SITES INTERNET.................................................................. 41 Les toitures 5 1. LES ENJEUX En tant que paroi extérieure, la toiture est une composante de l’enveloppe d’un bâtiment; elle en est en quelque sorte la « cinquième façade » et les qualités qui lui sont demandées rejoignent celles des façades. Stabilité et résistance structurelle à toutes les actions susceptibles d’intervenir pendant la durée de vie. La toiture doit présenter une bonne résistance mécanique aux surcharges atmosphériques : neige et vent ; aux chocs : grêle ; aux circulations du personnel d’entretien. Sécurité au feu : réaction et résistance au feu provenant soit d’un feu intérieur soit d’un feu extérieur voisin, dictées par la réglementation incendie. Isolation thermique. Cette fonction concerne principalement les toitures terrasses mais les toitures inclinées peuvent également y participer. Isolation acoustique : La toiture peut constituer un point faible dans l'enveloppe d'un bâtiment. Les points de vigilance concernent notamment l'isolement vis à vis des bruits aériens provenant de l'extérieur, les bruits d'impacts que la pluie est susceptible de générer (couvertures en tôle) ou encore les sifflements provoqués par le vent. Imperméabilité à l’eau. En complément de cette imperméabilité, la couverture est chargée de diriger cette eau rapidement vers les dispositifs d’évacuation. Étanchéité à la neige poudreuse et à la poussière. Celles-ci étant susceptibles de pénétrer entre les éléments de couverture sous l’effet du vent, il est nécessaire, dans certains cas, de recourir à des dispositions particulières (écrans de sous-toiture) assurant un complément d’étanchéité. Stabilité au vent. Le poids de la toiture doit être tel que le vent ne puisse la soulever par la dépression qu’il crée ; toutefois ce poids ne doit pas surcharger la charpente. Image (esthétique). A l’instar des revêtements de façade, les divers matériaux de couverture apportent une contribution à l’architecture de par leur variété de couleurs, de formes, d’aspects et de texture. Mais les règles d’urbanisme imposent souvent de recourir à un matériau local afin de ne pas être en opposition avec les constructions voisines. Durabilité et maintenabilité. Les matériaux de couverture doivent avoir une aptitude correcte au vieillissement sans altération notable et surtout irrégulière des couleurs. Ils doivent également présenter une bonne tenue au gel et aux chocs thermiques successifs, tels qu’un brusque refroidissement après un orage à la fin d’une journée ensoleillée d’été. Respect de l’environnement : La qualité environnementale de l’enveloppe d’un bâtiment (et des constructions en général) se traduit par une démarche globale intégrant notamment l’utilisation de matériaux et procédés économes en matière première et en énergie pour leur fabrication, de matériaux locaux, de matériaux produisant peu de déchets lors de leur mise en oeuvre, de matériaux dont le recyclage est possible après déconstruction. Il n’existe pas pour le moment de certification concernant les produits respectueux de l’environnement. Mémento technique du bâtiment - Certu - Juillet 2002 6 2. GENERALITES SUR LES TOITURES La toiture d’un immeuble se décompose en deux sous-ensembles : la charpente, d’une part, et la couverture, d’autre part. En outre, une distinction est faite entre deux catégories de toiture : les toitures inclinées, qui proposent de nombreux matériaux de couverture, et les toitures-terrasse qui sont ainsi nommées lorsqu’elles présentent une pente inférieure à 15% (Cf Dicobat). 3. LES CHARPENTES La charpente, support de la couverture, est la plupart du temps en bois mais les charpentes métalliques sont également rencontrées. 3.1. Les charpentes en bois Il existe trois types différents de charpente en bois : - La charpente en bois traditionnelle qui est composée d’un assemblage d’éléments en bois constituant des fermes, elles mêmes soutenant des pannes et des chevrons en bois. - La charpente en bois industrialisée, dénommée fermette. Préfabriquée et plus légère que la charpente en bois traditionnelle, elle ne comporte ni pannes ni chevrons, la couverture est directement posée sur ces fermettes. Les fermettes sont de faible épaisseur (36 à 47 mm environ) et sont reliées par des pièces de contreventement et d’antiflambement. Ce type de charpente permet des portées plus importantes que la précédente. - La charpente en bois lamellé-collé. Cette technique permet de constituer des équarrissages introuvables naturellement par collage de lamelles de bois avec des mises en forme particulières. Les portées possibles sont très importantes. Les toitures 7 Charpente bois traditionnelle Charpente bois industrialisée Charpente bois lamellé-collé Avantages - Technique maîtrisée et bien connue. - Gage de pérennité. - Esthétique si elle est destinée à rester apparente. - Meilleure résistance au feu que les charpentes métalliques. - Les sections de bois sont réduites ce qui entraîne moins de charges et, ainsi, des murs porteurs moins conséquents qu’en charpente bois traditionnelle. - Les faibles sections de bois sont le gage d’un traitement à cœur. - Adaptée aux grandes portées, elle permet de dégager des surfaces au sol sans porteurs verticaux intermédiaires (poutres, refends) ce qui est intéressant pour la construction de vastes halls (gymnase, hangars,...). - Multiples possibilités architecturales. - Meilleure résistance au feu que les charpentes métalliques. Inconvénients - Assemblages bois sur bois à entailles, plus performants en compression qu’un traction. - Reconduction empirique d’équarrissages prédimensionnés par des habitudes locales de sciage. - Avec les fermettes pour combles perdus, l’aménagement ultérieur des combles est difficile et coûteux, voire impossible. La surface en combles est alors perdue car encombré par les éléments de triangulation des fermettes. - Nécessite une étude particulière, surtout pour les charpentes extérieures (exposées aux intempéries). - Doit faire l’objet d’une fabrication particulière en usine. - Les contraintes de transport des grands éléments entre l’usine et le lieu de pose renchérissent les coûts. - Pour de très grandes portées, les poutres peuvent atteindre 2 m de large. Portée Les inconvénients précités conduisent à un surdimensionnement créant des ouvrages lourds ainsi que des murs porteurs conséquents. Dès lors, cette charpente n’est utilisée que pour des portées n’excédant pas 10 mètres. La portée peut atteindre 40 mètres. Théoriquement illimitée, des portées supérieures à 100 m peuvent être atteintes. Espacement des éléments Entre fermes : jusqu’à 4 m Entre pannes : jusqu’à 2,50 m Entre chevrons : 0,35 à 0,40 m Entre fermettes, l’entraxe est de l’ordre de 0,5 à 1,5 m maximum. De 5 à 10 m environ. Points de vigilance - utiliser des bois secs afin d’éviter les retraits, déformations et fentes importantes. - Concernant les transport des fermettes, il est conseillé de les transporter verticalement afin d’éviter leur désarticulation (DTU 31.1 art 7.1) Attention en ce qui concerne l’utilisation des charpentes bois industrialisées (fermettes), des pathologies récurrentes sont observées par l’Agence Qualité Construction (AQC) ;.il s’agit de Mémento technique du bâtiment - Certu - Juillet 2002 8 déformations des fermettes pouvant aboutir à l’effondrement de la toiture. Elles sont dues à l’absence ou la mauvaise mise en place des barres de contreventement et d’antiflambement ; ces défauts de mise en oeuvre sont surtout le fait d’entreprises non spécialisées dans la technique. En conséquence, il faut veiller à ce qu’un uploads/Ingenierie_Lourd/ memento-toiture.pdf